Pompy ciepła przemieniają ciepło o niskiej temperaturze (nawet w zimie przy temperaturach poniżej 0°C) w ciepło o wysokiej temperaturze.

Odbywa się to w zamkniętym procesie obiegowym, poprzez stałą zmianę stanu fizycznego czynnika roboczego (parowanie, sprężanie, skraplanie, rozprężanie). W ten sam sposób np. lodówka pozbywa sie ciepła ze swego wnętrza i oddaje je póżniej na zewnątrz.

Pompy ciepła pobierają z otoczenia - gruntu, wody, powietrza - zmagazynowane ciepło słoneczne i oddają je wraz z energią napędową w formie ciepła do obwodów wody ciepłej lub grzewczej.

Grafika pokazuje proces obiegu termodynamicznego:

1. Parowanie
W wymienniku ciepła płynny czynnik roboczy pobiera energię z wody, ziemi lub powietrza i paruje ze zwiększoną temperaturą.

2. Sprężanie
W sprężarce czynnik roboczy (jeszcze chłodny) zostaje sprężony i w ten sposób podgrzany. Czynnik roboczy opuszcza sprężarkę jako gaz gorący.

3. Skraplanie
Gaz gorący następnie przechodzi do skraplacza, gdzie oddaje energię do systemu grzewczego, jest skraplany i opuszcza skraplacz jako ciepły czynnik roboczy. To powoduje podgrzanie wody do ogrzewania oraz wody użytkowej.

4. Rozprężanie
Ciepły, płynny czynnik roboczy przechodzi do zaworu rozprężnego, gdzie ciśnienie gwałtownie spada. Temperatura czynnika roboczego spada bez oddawania energii. Zimny, płynny czynnik roboczy zostaje doprowadzony do parownika i cykl zaczyna się od początku.
 

Wszystkie elementy instalacji muszą być ze sobą optymalnie dopasowane, by zagwarantować nienaganną pracę oraz wysokie współczynniki efektywno-ści (roczny współczynnik efektywności). Z tego też powodu firma OCHSNER bardzo chętnie zajmie się zaprojektowaniem całego systemu grzewczego z pompami ciepła. Nasi partnerzy systemowi będą służyć Państwu kompetentną radą i fachowo wykonają Państwa instalację.

Możliwe są następujące tryby pracy:

• monowalentny (tylko pompa ciepła): Pompa ciepła jest jedynym źródłem ciepła. Pompa ciepła pokrywa 100% zapotrzebowania na ciepło. Praktykowane przy dolnym źródle woda lub grunt.
• Biwalentny równoległy monoenergetyczny  (pompa ciepła i grzałka): Pompa ciepła pokrywa ok. 90% zapotrzebowania na ciepło. Grzałka elektryczna będzie załączana równolegle w przypadku zapotrzebowania.  Praktykowane przy dolnym źródle powietrze.
• Biwalentny alternatywny (pompa ciepła i kocioł): Praca grzewcza zostaje podzielona pomiędzy pompę ciepła i drugi układ grzewczy. Tylko w przypadku doposażenia starego systemu wysokotemperaturowego w pompę ciepła.

Rodzaje systemów:
Darstellung einiger Systemvarianten

e = moc grzewcza / moc napędowa = (moc pierwotna (otoczenia) + moc napędowa) / moc napędowag

Współczynnik efektywności [e] określa oddaną moc grzewczą w stosunku do zastosowanej mocy napędowej.

Współczynnik efektywności o wielkości 4 określa więc, że jedna część użytej mocy elektrycznej zostanie przemieniona w cztery części wykorzystywalnej mocy grzewczej. Współczynnik efektywności jest wartością chwilową.

Energia użytkowa dostarczona w ciągu całego sezonu grzewczego w stosunku do dostarczonej elektrycznej energii napędowej daje nam roczny współczynnik efektywności. Ponadto należy rozróżnić pomiędzy współczynnikiem efektywności pompy ciepła i całkowitym współczynnikiem efektywności instalacji.

W każdym przypadku współczynnik efektywności jest uzależniony od różnicy temperatur pomiędzy źródłem ciepła a systemem rozdzielającym ciepło: im mniejsza jest różnica temperatury, tym efektywniej pracuje każda pompa ciepła. Z tego powodu optymalne zaprojektowanie całej instalacji jest takie ważne.

Jako czynniki robocze stosowane są substancje, które parują w niskich temperaturach, a jednocześnie posiadają wysoki wewnętrzny współczynnik ciepła. W przyszłym tysiącleciu dopuszczone będą wyłącznie bezchlorowe czynniki robocze. Nie oddziaływują one ujemnie na strefę ozonową (ODP = 0). R 134a, R 407C oraz propan spełniają te wymagania.

Firma OCHSNER stosuje seryjnie R 134 a oraz R 407 C. Oba te bezpieczne czynniki robocze są niepalne i nietrujące. Stosowany z nimi olej estrowy jest biologicznie rozkładalny; istnieje więc możliwość bezpiecznego ustawienia urządzenia w dowolnych pomieszczeniach. W przypadku pomp ciepła z palnymi czynnikami roboczymi należy mieć na uwadze obowiązujące ograniczenia co do ich zastosowania i umiejscowienia.